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利用贝叶斯核物理多信使天体物理框架探测中子星中的类夸克物质

核理论 2024-02-29 v2 高能天体物理现象

摘要

中子星内部包含宇宙中已实现的最高密度物质。有趣的是,致密物质的理论研究结合两颗太阳质量中子星的存在表明,声速 csc_s 必须先增大到远高于共形极限(cs21/3c_s^2\sim 1/3)的值,然后在更高密度下再次减小。这种减小可由强一级相变或强子物质到夸克物质的渡越转变来解释。后一种情形导致声速出现明显的峰值,达到共形极限以上,自然地解释了推断出的行为。在这项工作中,我们使用核物理多信使天体物理框架 \textsc{NMMA} 将类夸克物质模型的预测与中子星的天体物理观测进行比较,以约束模型参数。假设中子星内实现了类夸克物质,我们发现两颗太阳质量范围内的中子星核心中可能存在大量夸克,质量可达约 0.13M\sim 0.13M_\odot,占总质量的约 5.9%5.9\%。此外,对于此处研究的类夸克物质模型,在 95%95\% 可信度下,不考虑(考虑)AT2017gfo 时,1.4M1.4M_\odot 中子星的半径为 13.441.54+1.69(13.541.04+1.02)13.44^{+1.69}_{-1.54} (13.54^{+1.02}_{-1.04}) km。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.15067,
  title  = {Probing Quarkyonic Matter in Neutron Stars with the Bayesian Nuclear-Physics Multi-Messenger Astrophysics Framework},
  author = {Peter T. H. Pang and Lars Sivertsen and Rahul Somasundaram and Tim Dietrich and Srimoyee Sen and Ingo Tews and Michael Coughlin and Chris Van Den Broeck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15067},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 10 figures